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基于高斯过程的萤火虫算法及其在板料成形优化设计中的应用
  • ISSN号:1000-3940
  • 期刊名称:《锻压技术》
  • 时间:0
  • 分类:TG302[金属学及工艺—金属压力加工]
  • 作者机构:湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11172097,11302266)
作者: 王晓新, 陈磊
中文摘要:

在板料成形优化设计等领域中,许多复杂工程优化问题往往表现出高维以及多重非线性耦合性等特征,从而导致此类问题优化收敛效率大幅下降。本文提出了一种基于高斯过程近似模型的高维全局优化方法,此方法最大优势在于:能够建立基于高斯过程近似模型的搜索机制,利用该机制并结合EI(Expected Improvement)准则,对萤火虫算法生成的搜索训练样本进行筛选,从而自动产生新的样本点。在此模式下进行优化迭代能够确保算法的搜索快速集中在全局最优点的较小区域内,进而大幅提升优化效率的同时确保收敛的稳健性。复杂的高维非线性测试函数表明,算法具有处理复杂高维工程问题的能力。此外,算法成功应用于NUMISHEET2013 BENCHMARK2中盒形件的板料成形中,对基于时变的压边力进行了优化设计。同主流的EGO(Efficient Global Optimization)相比,其精度和效率都得到了明显的提升。

英文摘要:

Many complicated optimization problems in sheet forming optimization have characteristics such as high-dimensional and multiple nonlinearly coupling resulting in low optimize convergence efficiency. Therefore, a high-dimensional global optimization method was proposed based on the approximate mode of Gaussian process. The most remarkable advantage of this method was that it could build a search mechanism based on the approximate mode of Gaussian process, and screen the search training samples generated by firefly algorithm to automatically generate new sample points through combining this mechanism with expected improvement criterion. Based on this iterations mode, the search could quickly focus on a small promising area, thus a fast and robust convergence of optimization process could be realized. Tests on complex high-dimensional and nonlinear functions show that the proposed method is capable of dealing with complex high-dimensional engineering problems. Furthermore, the sheet forming process for a rectangular box in NUMISHEET2013 BENCH- MARK2 has been successfully optimized by firefly algorithm. Compared with the popular EGO, the efficiency and accuracy are improved.

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期刊信息
  • 《锻压技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国机械工业联合会
  • 主办单位:北京机电研究所 中国机械工程学会塑性工程学会
  • 主编:陆辛
  • 地址:北京市海淀区学清路18号北京机电研究所
  • 邮编:100083
  • 邮箱:fst@263.net
  • 电话:010-62920652 82415085
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3940
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1942/TG
  • 邮发代号:2-322
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9672